内容正文:
2024-2025学年高二年级第二学期月度调研二
物理试题(B卷)
注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分,考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效,本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 有了现代技术的加持,在黑夜环境下也能对野生动物的活动进行拍摄,该技术主要应用了电磁波中的哪个波段( )
A. 红外线 B. 紫外线 C. X射线 D. 射线
2. 在高倍显微镜下观察悬浊液中小炭粒的运动情况,每隔把炭粒的位置记录在坐标纸上,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,观测结果如图所示,则( )
A. 图中描绘的是某个炭粒的运动轨迹
B. 结果表明炭分子在做无规则热运动
C. 结果表明水分子的运动是无规则的
D. 重复实验可能得到相同的观测结果
3. 如图所示,α粒子散射实验中,移动显微镜M分别在a、b、c、d四个位置观察,则( )
A. 在a处观察到的是金原子核
B. 在b处观察到的是电子
C. 在c处不能观察到任何粒子
D. 在d处能观察到α粒子
4. 如图所示为一定厚度和宽度的金属导体板放在匀强磁场中,电流与磁场方向垂直,电流是电子的定向运动产生的,则( )
A. 金属板上表面的电势比下表面高
B. 金属板上表面的电势比下表面低
C. 金属板前表面的电势比后表面高
D. 金属板前表面的电势比后表面低
5. “覆水难收”意指泼出去的水不能自发回到原来的状态,其蕴含的物理规律是( )
A. 热平衡定律 B. 热力学第一定律 C. 热力学第二定律 D. 机械能守恒定律
6. 在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度。如图所示,就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像,则下列说法正确的是( )
A. T1<T2
B. 在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大
C. 随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低
D. 随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动
7. 某时刻振荡电路中的电流方向和电容器极板的带电情况如图所示,则( )
A. 线圈中的自感电动势在变大 B. 电路中的电流正在变大
C. 电容器两极板的电势差正在变小 D. B点电势高于A点电势
8. 如图所示,把一个针状热源放在薄片中央的O点,发现与O点距离相等的A、B温度在缓慢升高,且温度的高低没有差异,则由此可知( )
A. 这块薄片是非晶体 B. 这块薄片是多晶体
C. 这块薄片是单晶体 D. 不能确定薄片性质
9. 玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于能级的原子向低能级跃迁,会产生三种频率分别为的光,下标数字表示相应能级。则( )
A. 频率为的光子动量最大 B. 频率为的光子能量最大
C. 频率为的光波动性最强 D. 频率为的光折射率最大
10. 如图所示,一定质量的理想气体经历了三个过程,已知是等容过程,另外两个过程中一个是等温过程,一个是绝热过程.下列说法正确的是( )
A. 过程,气体压强和体积的乘积变小
B. 过程,气体内能增大
C. 过程,气体压强和体积的乘积变大
D. 过程,气体从外界吸热
11. 如图甲所示,在,的区域中存在垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为的正方形线圈与磁场边界重合,线圈以轴为转轴匀速转动时,产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生变化,变化后磁场的区域如图丙所示,则线圈中产生的电动势可能变为(用实线部分表示)( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题 第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 用如图甲所示的实验装置探究气体等温变化的规律。注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭。把柱塞缓慢地向下压或向上拉,在温度不变的情况下,测量气体在不同体积时的压强,再分析气体压强与体积的关系。解答以下问题:
(1)对于本实验,外界环境温度的变化对实验结果有无影响?_________(选填“有”或“无”),外界大气压的变化对实验结果有无影响?_________(选填“有”或“无”);
(2)有关本实验,下列有关操作正确的是( )
A. 实验必须测量柱塞的横截面积,以获知被封闭气体的体积
B. 在柱塞上涂抹润滑油主要是为了减小摩擦
C. 为减小实验误差,宜选用容积适当大些的注射器
D. 记录相关测量值必须使用国际单位
(3)作出图像可以直观反映出与的关系。在仅改变环境温度的条件下,重复上述实验,并作出两次实验的图像如图乙所示,由图可知_________(选填“<”、“=”或“>”);
(4)再由两次实验数据作出图线,若实验操作无误,下列图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
(5)实验完成后,某同学做出的图像如图丙所示(其中实线为实验测量所得,虚线为理论值),造成这一现象的原因可能是__________。
13. 如图,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为,将整个装置放在大气压恒为的空气中,开始时气体的温度为,活塞与容器底的距离为,当气体从外界吸收热量后,活塞缓慢上升后再次平衡。
(1)外界空气的温度是多少?
(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?
14. 极紫外线广泛应用于芯片制造行业,如图甲所示,用波长的极紫外线照射光电管,恰好能发生光电效应。已知普朗克常量,,,。
(1)求阴极 K 材料的逸出功;
(2)图乙是氢原子的能级图,若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极 K,灵敏电流计G显示有示数,调整电源和滑动变阻器,测得电流计示数I与电压表示数U的关系图像如图丙,则图丙中的大小是多少?
15. 如图所示,某5G网络基站用电器的工作电压为,功率为,由于该基站距离供电站有一定距离,技术人员通过两个变压器实施远距离供电,远距离供电线路电阻为,线路输电损耗功率占供电站输出总功率的,变压器均视作理想变压器。
(1)降压变压器1原线圈中的电流:
(2)输电线上通过的电流及输电线损失的电压;
(3)两个变压器的原副线圈匝数比。
16. 如图所示,电阻不计的单匝金属直角线框放置在磁感应强度为的匀强磁场中,,,线框绕连线以角速度匀速转动,线框右侧连接一理想变压器,变压器副线圈匝数可变。定值电阻、阻值分别为、。
(1)从图示位置开始计时,写出线框电动势瞬时值的表达式;
(2)开关接在1时,原副线圈匝数比为,求通过的电流;
(3)开关接在2时,副线圈消耗的总功率最大,求原副线圈匝数比。
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2024-2025学年高二年级第二学期月度调研二
物理试题(B卷)
注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分,考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效,本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 有了现代技术的加持,在黑夜环境下也能对野生动物的活动进行拍摄,该技术主要应用了电磁波中的哪个波段( )
A. 红外线 B. 紫外线 C. X射线 D. 射线
【答案】A
【解析】
【详解】在黑夜环境下也能对野生动物的活动进行拍摄,该技术主要应用了电磁波中的红外线。
故选A。
2. 在高倍显微镜下观察悬浊液中小炭粒的运动情况,每隔把炭粒的位置记录在坐标纸上,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,观测结果如图所示,则( )
A. 图中描绘的是某个炭粒的运动轨迹
B. 结果表明炭分子在做无规则热运动
C. 结果表明水分子的运动是无规则的
D. 重复实验可能得到相同的观测结果
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中每隔30s记录一次炭粒的位置并连成线,所示连线并非炭粒的运动轨迹,轨迹应是炭粒实际运动的连续路径,而图示连线仅为离散位置点的连接,故A错误;
B.图中所示的是宏观炭粒(微小但仍由无数炭分子构成的颗粒)在水中被撞击而呈现的运动,不是“炭分子”本身的直接可见运动,故B错误;
C.炭粒发生无规则运动的根本原因是水分子做无规则热运动并不断撞击炭粒,说明水分子在做无规则热运动,故C正确;
D.每次实验水分子的热运动状态不同,随机碰撞炭粒后的轨迹难以重复得到完全相同的结果,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,α粒子散射实验中,移动显微镜M分别在a、b、c、d四个位置观察,则( )
A. 在a处观察到的是金原子核
B. 在b处观察到的是电子
C. 在c处不能观察到任何粒子
D. 在d处能观察到α粒子
【答案】D
【解析】
【详解】α粒子散射实验是用α粒子轰击金属箔,得到的结果是绝大多数的α粒子穿过金属箔后基本上仍沿原来的方向继续前进,有少数的α粒子运动轨迹发生了较大的偏转,极少数的发生α粒子甚至被反弹,沿原路返回,而在该实验中,用显微镜观察的实际上是α粒子的,在c处可以观察到很少的发生较大偏转的α粒子,在d处则能观察到被反弹回来的α粒子。
故选D。
4. 如图所示为一定厚度和宽度的金属导体板放在匀强磁场中,电流与磁场方向垂直,电流是电子的定向运动产生的,则( )
A. 金属板上表面的电势比下表面高
B. 金属板上表面的电势比下表面低
C. 金属板前表面的电势比后表面高
D. 金属板前表面的电势比后表面低
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知,电流方向向右,则电子定向移动方向向左,根据左手定则可知,电子所受洛伦兹力方向向上,电子向上表面聚集,所以金属板上表面的电势比下表面低,故B正确。
5. “覆水难收”意指泼出去的水不能自发回到原来的状态,其蕴含的物理规律是( )
A. 热平衡定律 B. 热力学第一定律 C. 热力学第二定律 D. 机械能守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】“覆水难收”蕴含的物理规律是熵增加原理,即热力学第二定律。
故选C。
6. 在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度。如图所示,就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像,则下列说法正确的是( )
A. T1<T2
B. 在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大
C. 随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低
D. 随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不同的,温度越高向外辐射的能量中,频率小的波越多,所以T1>T2,故A错误;
B.由图像可知,同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,也不是最小的,而是处在最大与最小波长之间,故B错误;
C.由图像可知,黑体的辐射强度随着温度的升高而增大,故C错误;
D.由图可知,随着温度的升高,相同波长的光辐射强度都会增大,同时最大辐射强度向左侧移动,即向波长较短的方向移动,故D正确。
故选D。
7. 某时刻振荡电路中的电流方向和电容器极板的带电情况如图所示,则( )
A. 线圈中的自感电动势在变大 B. 电路中的电流正在变大
C. 电容器两极板的电势差正在变小 D. B点电势高于A点电势
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.由题图可知,电流方向由下极板流向上极板,且上极板带正电,下极板带负电,所以此时电容器正在充电,电容器两极板的电势差正在变大,电场能在增大,磁场能正在减小,所以电路中的电流正在变小,但电流的变化率正在增大,则线圈中的自感电动势在变大,故A正确,BC错误;
D.由于此时上极板带正电,下极板带负电,所以B点电势低于A点电势,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,把一个针状热源放在薄片中央的O点,发现与O点距离相等的A、B温度在缓慢升高,且温度的高低没有差异,则由此可知( )
A. 这块薄片是非晶体 B. 这块薄片是多晶体
C. 这块薄片是单晶体 D. 不能确定薄片性质
【答案】D
【解析】
【详解】把一个针状热源放在薄片中央的O点,发现与O点距离相等的A、B温度在缓慢升高,且温度的高低没有差异,说明这块薄片在OA和OB方向的导热性质相同,但不能确定这块薄片的性质,因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的或者两个特定方向上的同性。
故选D。
9. 玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于能级的原子向低能级跃迁,会产生三种频率分别为的光,下标数字表示相应能级。则( )
A. 频率为的光子动量最大 B. 频率为的光子能量最大
C. 频率为的光波动性最强 D. 频率为的光折射率最大
【答案】D
【解析】
【详解】根据能级图可知从n=3到n=1的跃迁对应的能级差最大,辐射的光子能量最大,即的光子能量最大,折射率最大,粒子性最强,波长最短,根据可知光子动量最大。
故选D。
10. 如图所示,一定质量的理想气体经历了三个过程,已知是等容过程,另外两个过程中一个是等温过程,一个是绝热过程.下列说法正确的是( )
A. 过程,气体压强和体积的乘积变小
B. 过程,气体内能增大
C. 过程,气体压强和体积的乘积变大
D. 过程,气体从外界吸热
【答案】C
【解析】
【详解】若是绝热过程,是等温过程,则从过程Q=0,气体对外做功,则W<0,根据热力学第一定律可知,∆U<0,气体温度降低,即;而若是等温过程,则,可得,而是等容过程,压强减小,温度降低,即,则两者矛盾,可知是等温过程,是绝热过程;
AB.由以上分析可知,过程为等温过程,气体温度不变,内能不变,气体压强和体积的乘积不变,AB错误;
CD.过程,气体绝热过程,外界对气体做功,内能变大,温度升高,则气体压强和体积的乘积变大,C正确,D错误。
故选C。
11. 如图甲所示,在,的区域中存在垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为的正方形线圈与磁场边界重合,线圈以轴为转轴匀速转动时,产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生变化,变化后磁场的区域如图丙所示,则线圈中产生的电动势可能变为(用实线部分表示)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】BD.仅磁场的区域发生变化,可知开始转动时,磁通量不变,没有感应电动势,故BD错误;
AC.当线圈转动时,磁通量才开始变化,根据题意,磁场区域如图甲时,感应电动势为
当时,
故C正确,A错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题 第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 用如图甲所示的实验装置探究气体等温变化的规律。注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭。把柱塞缓慢地向下压或向上拉,在温度不变的情况下,测量气体在不同体积时的压强,再分析气体压强与体积的关系。解答以下问题:
(1)对于本实验,外界环境温度的变化对实验结果有无影响?_________(选填“有”或“无”),外界大气压的变化对实验结果有无影响?_________(选填“有”或“无”);
(2)有关本实验,下列有关操作正确的是( )
A. 实验必须测量柱塞的横截面积,以获知被封闭气体的体积
B. 在柱塞上涂抹润滑油主要是为了减小摩擦
C. 为减小实验误差,宜选用容积适当大些的注射器
D. 记录相关测量值必须使用国际单位
(3)作出图像可以直观反映出与的关系。在仅改变环境温度的条件下,重复上述实验,并作出两次实验的图像如图乙所示,由图可知_________(选填“<”、“=”或“>”);
(4)再由两次实验数据作出图线,若实验操作无误,下列图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
(5)实验完成后,某同学做出的图像如图丙所示(其中实线为实验测量所得,虚线为理论值),造成这一现象的原因可能是__________。
【答案】(1) ①. 有 ②. 无 (2)C
(3)> (4)A
(5)环境温度降低,也可能是注射器内气体向外泄漏
【解析】
【小问1详解】
[1]探究气体等温变化的规律,对于本实验,外界环境温度的变化对实验结果有影响;
[2]由于密封气体的压强通过压力表测得,所以外界大气压的变化对实验结果无影响。
【小问2详解】
A.实验不必测量柱塞的横截面积,以气柱的长度值代替气体的体积值即可,故A错误;
B.为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是注射器柱塞上涂上润滑油,防止漏气或进气,因压力表可直接测出压强,故摩擦力对测量基本无影响,故B错误;
C.由于橡胶套处有一部分气体,所以为了减小实验误差,宜选用容积适当大些的注射器,从而减小橡胶套处气体体积的影响,故C正确;
D.记录相关测量值不需要一定使用国际单位,比如气体长度的记录可以统一以厘米为单位,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
由图乙中两条等温线中,取相同体积,可知,根据可知,。
【小问4详解】
再由两次实验数据作出图线,若实验操作无误,设橡胶套处气体的体积为,根据理想气体状态方程可得
可得
可知图像的斜率为,由于,则有。
故选A。
【小问5详解】
由图丙可知,在同一体积下,实验测得的压强比理论值偏小,根据可知,造成这一现象的原因可能是环境温度降低,也可能是注射器内气体向外泄漏。
13. 如图,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为,将整个装置放在大气压恒为的空气中,开始时气体的温度为,活塞与容器底的距离为,当气体从外界吸收热量后,活塞缓慢上升后再次平衡。
(1)外界空气的温度是多少?
(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?
【答案】(1);(2) Q-(mg+p0S)d
【解析】
【详解】(1)取密闭气体为研究对象,活塞上升过程为等压变化,由盖-吕萨克定律有
得外界温度
(2)活塞上升的过程,密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功,所以外界对系统做的功
W=-(mg+p0S)d
根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能
△U=Q+W=Q-(mg+p0S)d
14. 极紫外线广泛应用于芯片制造行业,如图甲所示,用波长的极紫外线照射光电管,恰好能发生光电效应。已知普朗克常量,,,。
(1)求阴极 K 材料的逸出功;
(2)图乙是氢原子的能级图,若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极 K,灵敏电流计G显示有示数,调整电源和滑动变阻器,测得电流计示数I与电压表示数U的关系图像如图丙,则图丙中的大小是多少?
【答案】(1)或;(2)
【解析】
【详解】(1)设波长为110nm的极紫外线的波长为,逸出功
频率
代入数据解得
或
(2)处于能级的氢原子向低能级跃迁时产生多种不同能量的光子,产生的光电流是多种光子产生的光电子综合表现,要使光电流全部遏止,必须要截住能最大的光电子。能量最大的光子
由光电效应方程可知光电子最大初动能
遏止光压必须满足
解得
15. 如图所示,某5G网络基站用电器的工作电压为,功率为,由于该基站距离供电站有一定距离,技术人员通过两个变压器实施远距离供电,远距离供电线路电阻为,线路输电损耗功率占供电站输出总功率的,变压器均视作理想变压器。
(1)降压变压器1原线圈中的电流:
(2)输电线上通过的电流及输电线损失的电压;
(3)两个变压器的原副线圈匝数比。
【答案】(1)0.05A
(2)5A,200V (3)100:1;40:11
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,总功率为
降压变压器1原线圈中的电流
【小问2详解】
线路损耗功率为ΔP=20%P总=20%×5kW=1kW
由ΔP=I2R,代入R=40Ω,解得I=5A
输电线损失的电压ΔU=IR=200V
【小问3详解】
降压变压器1匝数之比
降压变压器2次级电流
匝数比
16. 如图所示,电阻不计的单匝金属直角线框放置在磁感应强度为的匀强磁场中,,,线框绕连线以角速度匀速转动,线框右侧连接一理想变压器,变压器副线圈匝数可变。定值电阻、阻值分别为、。
(1)从图示位置开始计时,写出线框电动势瞬时值的表达式;
(2)开关接在1时,原副线圈匝数比为,求通过的电流;
(3)开关接在2时,副线圈消耗的总功率最大,求原副线圈匝数比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框产生感应电动势的最大值为
故从图示位置开始计时,线框中产生的电动势随时间变化的关系式为
【小问2详解】
线框产生电动势的有效值为
开关接在1时,设原线圈的输入电压为,副线圈的输出电压为,则有
解得
设原线圈的电流为,副线圈的电流为,则有
解得
在原线圈中根据闭合电路欧姆定律有
同理在副线圈中有
代入数据联立解得,
即此时通过的电流为。
【小问3详解】
将副线圈电阻等效到原线圈侧,等效电阻为
原线圈可看成线框电动势E为电源,为电源内电路,为外电路的闭合电路,当等效电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,即副线圈消耗的总功率最大。所以当电源输出功率最大时有
又因为
代入数据解得原副线圈匝数比为
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